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Une nouvelle étude menée par des astrophysiciens de l’université du Minnesota montre que la lumière à haute énergie des petites galaxies pourrait avoir joué un rôle-clé dans l’évolution précoce de l’Univers. Cette étude permet de comprendre comment l’Univers s’est réionisé, un problème que les astronomes tentent de résoudre depuis des années.

Comment l’Univers s’est réionisé

Après le Big Bang, lorsque l’Univers s’est formé il y a des milliards d’années, il était dans un état ionisé. Cela signifie que les électrons et les protons flottaient librement dans l’espace. Lorsque l’Univers s’est étendu et a commencé à se refroidir, il est passé à un état neutre lorsque les protons et les électrons se sont combinés en atomes, un peu comme la vapeur d’eau qui se condense en un nuage.

Maintenant, les scientifiques ont observé que l’Univers est de nouveau dans un état ionisé. L’un des principaux objectifs de l’astronomie est de comprendre comment cela s’est produit. Les astronomes ont émis l’hypothèse que l’énergie nécessaire à la réionisation devait provenir des galaxies elles-mêmes. Mais il est extrêmement difficile pour une galaxie de laisser échapper suffisamment de lumière à haute énergie, en raison des nuages d’hydrogène qui l’absorbent, un peu comme les nuages de l’atmosphère terrestre absorbent la lumière du Soleil par temps couvert.

Le télescope Gemini

Les astrophysiciens du Minnesota ont peut-être trouvé la réponse à ce problème. À l’aide des données du télescope Gemini, les chercheurs ont observé la toute première galaxie dans un état de « blow-away », ce qui signifie que les nuages d’hydrogène ont été éliminés, permettant à la lumière à haute énergie de s’échapper. Les scientifiques soupçonnent que cette explosion a été provoquée par de nombreuses supernovas, ou étoiles mourantes, qui ont explosé en un court laps de temps.

« La formation d’étoiles peut être considérée comme le gonflement du ballon », explique Nathan Eggen, auteur principal d’un article. « Si, toutefois, la formation d’étoiles était plus intense, il y aurait une rupture ou un trou à la surface du ballon pour laisser échapper une partie de cette énergie. Dans le cas de cette galaxie, la formation d’étoiles était si puissante que le ballon a été déchiré en morceaux, puis complètement soufflé. »

Elle est très petite

Cette galaxie, baptisée Pox 186, est si petite qu’elle pourrait tenir à l’intérieur de la Voie lactée. Les chercheurs soupçonnent que sa taille compacte, associée à sa grande population d’étoiles – qui représentent cent mille fois la masse du Soleil – a rendu l’explosion possible.

Les résultats des astrophysiciens confirment la possibilité d’une éruption, ce qui renforce l’idée que les petites galaxies étaient principalement responsables de la réionisation de l’Univers et permet de mieux comprendre comment l’Univers est devenu ce qu’il est aujourd’hui.

« Il y a beaucoup de scénarios dans la science où vous théorisez que quelque chose devrait être le cas, et vous ne le trouvez pas réellement », a déclaré Eggen. « Il est donc très important d’obtenir la confirmation observationnelle que ce genre de chose peut se produire. Si ce scénario est possible, cela signifie qu’il existe d’autres galaxies qui ont également connu des états d’explosion dans le passé. Comprendre les conséquences de cette explosion donne un aperçu direct des impacts que des explosions similaires auraient eu pendant le processus de réionisation. »

Cette recherche a été publiée dans The Astrophysical.

Source : University of Minnesota
Crédit photo : Pixabay